Chemische Oberflächenbehandlung

Der Zweck der Passivierung besteht darin, die natürlich schützende Oxidschicht zu verbessern. Als zusätzlichen Vorteil werden freiliegende Einschlüsse und korrosionsbedingte Beeinträchtigungen aufgelöst. Beides erhöht die Korrosionsbeständigkeit des Stahls. 

Das Bad besteht aus 18-25 % Salpetersäure, und die Bearbeitungszeit beträgt normalerweise eine Stunde.

Ein großer Vorteil der Passivierung besteht darin, dass die Oberflächenrauhigkeit nicht beeinflusst wird und die Passivierung daher hervorragend für die Behandlung von z.B. polierten oder glasgeblasenen Oberflächen geeignet ist. Ein großer Nachteil ist jedoch, dass die Härtung um die Schweißung herum nicht entfernt werden kann.  

Bei der Dekontamination werden alle Verunreinigungen werden entfernt, während der eigentliche Stahl völlig unbeeinflusst bleibt. Dekontamination ist eine Form der fortgeschrittenen Reinigung und beeinträchtigt weder die Oberflächenrauhigkeit des Stahls noch Gummi- und Kunststoffmaterialien, weshalb sich das Verfahren besonders für die Reinigung medizinischer Geräte oder anderer Dinge eignet, bei denen das Beizen oder Passivieren zu aggressiv ist. Die meisten synthetischen Materialien vertragen sich nicht mit Salpetersäure oder anderen sauren Oxidationsmitteln.  

Die Dekontamination wird üblicherweise mit einer 2-10%igen Lösung durchgeführt, die aus einer halbschwachen Säure (Phosphorsäure, Zitronensäure, Salpetersäure, Ameisensäure, Oxalsäure usw.) besteht. Die Temperatur beträgt 20-90 °C und die Verarbeitungszeit kann mehrere Stunden betragen, abhängig von der Schwere der Verunreinigung. 

Eisenspuren können oft mit einer Dekontamination bewältigt werden. Rost (Eisenoxid und -hydroxide) ist in Salpetersäure nur langsam löslich, zersetzt sich aber in einer warmen Mischung aus Zitronensäure und Phosphorsäure wesentlich besser. Metallisches Eisen hingegen zersetzt sich besser in Salpetersäure.  

Das Elektropolieren erfordert eine externe Stromquelle. Das Bad ist typischerweise eine starke Mischung aus Schwefelsäure und Phosphorsäure, die Temperatur liegt meist über 50 °C und das eigentliche Objekt ist durch einen Gleichrichter anodisch gekoppelt. 

Während des Prozesses wird ein Teil des Stahls zersetzt, und da die Auflösung hauptsächlich an der Oberseite der Mikrorauhigkeit der Oberfläche stattfindet, führt der Prozess zu einer langsamen Einebnung. Zusätzlich nimmt die Oberflächenrauhigkeit ab, was wiederum dazu führt, dass die Oberfläche glänzender wird. Das Elektropolieren kann theoretisch auch das Anlassen auflösen, was jedoch bei weitem nicht immer der Fall ist, weshalb empfohlen wird, vor dem Elektropolieren eine Beize durchzuführen. 

Neben einer schönen und glänzenden Oberfläche ergibt sich durch das Elektropolieren auch eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit des Stahls. Eigentlich ist das Elektropolieren das einzige Verfahren, das in der Lage ist, die Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu einer normalen 2b-Oberfläche signifikant zu verbessern. Dies wird durch die geringe Oberflächenrauhigkeit verursacht, die die Oberfläche widerstandsfähig gegen die Aufnahme von Chlorid und anderen Verunreinigungen macht. Oberhalb der Wasserlinie führt die feine Rauhigkeit dazu, dass Salze und andere korrosive Substanzen nur schwer auf dem Stahl haften bleiben, und es gibt Fälle, in denen elektropolierter 4301 ebenso gute Eigenschaften aufweist wie 4401, 2b. 

Der Nachteil des Elektropolierens ist vor allem der Preis. Es ist ein kompliziertes und teures Verfahren, was zum Teil auf die Schwierigkeit zurückzuführen ist, die Kathoden in den richtigen Positionen zu installieren. Elektropolieren ist ein Verfahren, das fast ausschließlich bei besonders kritischen Geräten in Branchen wie der medizinischen Industrie angewendet wird. In dieser Industrie ist eine sehr geringe Rauheit aufgrund der leichteren Reinigung und des geringeren Risikos mikrobiellen Wachstums wichtig.